WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |

Вообще, свойство (9) позволяет существенно упростить или даже отказаться от многих понятий информатики и вычислительной техники. Так в ИУС на базе НСС можно вообще отказаться от файловой системы, заместив ее автоматической локализацией смысловых (семантических) единиц на собственных ("личных") областях памяти, а необходимость адресного обращения через каталоги, заменяется ассоциативной связью по содержанию. При этом, N-элемент фактически выполняет функции распознавания, прогнозирования и моделирования причинно-следственных связей в ПО, а небольшие добавления к структуре НСС, и у пользователя уже готовая база данных (знаний). С другой стороны, глядя на структуру нейросемантического графа, отмечаем статистику сразу всех процессов данной ПО: вычисляем значения текстовой энтропии вершин НСС (процессов — N-элементов), определяем точки роста НСС и причинную-взаимосвязанность в ПО [7].

Следует также отметить, что все технические характеристики ИУС(НСС), такие как: время доступа, коэффициент компрессии-сжатия, надежность-пластичность хранения информации и др., имеют тенденцию к улучшению, как в среднем, так и в абсолютных значениях по мере роста объема вводимой ТФ.

Программистам и разработчикам ИС очевидно, что свойство (9) открывает широкие возможности, как по упрощению и ускорению построения АСУ, так и по открытию пути эволюционного самопрограммирования ИУС.

Нейросемантика – это новое многогранное направление в информатике XXI века, и ему будет посвящена отдельная статья, но в рамках сейчас поставленной перед нами задачи, нас будет интересовать только свойство (9).

Одно из следствий (9) приводит к тому, что компрессия (P) отображения ТФ в НСС монотонно возрастает с ростом объемов вводимого символьного потока:

TФИУС = объем текстовой формы в ИУС в битах (10) P = НСС = f(число N-элементов, число связей) в битах ИУС и обратно, пытаясь максимизировать величину компрессии на конкретной ТФ, мы добиваемся выполнения условия (9). Т.е условие (10) - это еще один метод автоматического формирования НСС.

Понятно, что не на любой ТФ можно добиться абсолютного выполнения условия (9). Для построение НСС необходимо выполнение условия достаточного представительства в ТФ всех причинно-следственных отношений данной ПО. В вышеприведенных примерах автоструктуризации показаны предельно минимальные размеры конкретных ТФ(ПО): и <ДО… РЫ>, когда правильно выделяются все семантические единицы (ЭСЕ).

Под автоструктуризацией мы будем понимать процесс формирования структуры словарей ИУС, гомоморфной структуре процессов ПО. Механизмов автоструктуризации достаточно много: от вариационных методов, до используемого нами нейросемантического метода [2].

Критерии достаточности ТФ(ПО) следующие:

- в ТФ отображено все пространство всевозможных причинноследственных процессов ПО (так называемый "гиперпериод" [10], равный длине L(ТФ) = N, где N - число различных процессов в ПО, - длина причинно-связанной цепочки процессов);

- если человек может правильно структурировать данный тек(11) стовой материал в непривычной для него нотации (например, в сдвинутом алфавите А кодов ASCII);

- наличие характерных особенностей динамического процесса при автоструктуризации (например, начало лавинообразного процесса (9) - выделение ЭСЕ, см. рис. 18);

- если каждый процесс будет иметь более одного сочетания с другими последующими процессами, то минимальная длина ТФ может не превышать удвоенной суммы всех длин процессов (образов) ПО (Это условие будет подробно рассмотрено в дальнейших работах).

Качество самой НСС отображается отношением числа корректных пар (процесс ПО (ЭСЕ) N-элемент (образ НСС)) на общее число N-элементов в НСС. Естественно, что в процессе автоматической подстройки ИУС под конкретную, априорно неизвестную ПО, на начальном этапе ввода текстового потока "НСС-качество" будет невелико (<< 1), а далее "НСС-качество" полностью зависит от алгоритмов формирования НСС. Качественный график динамики автоструктуризации (НСС) имеет следующий характерный вид, см.

рис. 18.

1 — Авто "с учителем" струк – "школа" "без учителя" тури зация - "игра" log (tn) (в битах) Рис. 18.

Скорость автоструктуризации можно существенно улучшить, выделив и введя уже известные экспертам данной ПО "семантические затравки" (ЭСЕ).

Такой процесс автоструктуризации принято называть обучением "с учителем" (см. рис. 18). Эффективность обучения "с учителем" хорошо известна для биологических ИУС.

В работе [7] исследовано и показано, что высокое качество автоструктуризации (процесс ПО (ЭСЕ) N-элемент (образ НСС) или свойство гомоморфности НСС к ПО) открывает возможность естественного эволюционного саморазвития ИУС.

Основной вопрос философии (первичность материи или сознания). При рассмотрении комплекса "ПО - ИУС" (см. рис. 4) обнаруживается интересная особенность, которая заключается в том, что, обладая ограниченным числом собственных процессов, ПО порождает неограниченный поток ТФ.

Также как и ИУС - ограниченным словарем образов может закрасить (покрыть) неограниченную ТФ. Т.е. ПО и ИУС как бы зеркально взаимоотобразимы относительно друг-друга в комплексе "ПО - ИУС". И более того, с позиции НСС каждый участник комплекса содержит в себе другого: ПО ИУС и ИУС моделирует ПО. Таким образом, в модели пульсирующей Вселенной вопрос: "первичности материи или сознания" становится неактуальным.

Если когда-то ПО и породила ИУС, то при последующих Больших Взрывах (сингулярностях), ИУС вполне могла участвовать в процессе формирования ПО, выбором набора Космологических Констант [7].



Продолжая рассуждения об обратимости потока ТФ, но уже в количественной форме, можно представить, что ИУС на базе НСС как бы генерирует этот поток, а ПО его теперь воспринимает. Тогда для разносимвольных (нет посимвольного пересечения, см. рис. 15) отображений процессов-образов доказательство гомоморфности ПО к ИУС (НСС) становится следствием теоремы 1.

Из гомоморфности ИУС(НСС) к ПО и гомоморфности ПО к ИУС(НСС) следует изоморфность ПО и ИУС(НСС), т.е.:

Процессы ПО ИУС(НСС) (12) Теорема 2 (творения): минимальная форма словаря ИУС(НСС) и структура процессов ПО изоморфны.

Доказательство: будем считать, что ПО и ИУС подобны, – ограниченные физические структуры порождают / принимают неограниченный поток ТФ. Обратим направленность потока из ИУС в ПО и рассмотрим два предельных случая:

1-й - сформированный на минимальном словаре ИУС(НСС), см.

рис.19 а;

ИУС УКЛОН УКЛОН УКЛОНУКЛОНЭРМИТАЖУКЛОН… ПО ЭРМИТАЖ ЭРМИТАЖ ПО ИУС(НСС) Рис. 19 а.

2-й - сформированный на произвольном словаре ИУС (не минимальном) см. рис. 19 б.

ИУС КЛОНУ УКЛОН КЛОНЭР КЛОНУКЛОНЭРМИТАЖЭРМИ… ПО МИТАЖЭ … ЭРМИТАЖ НУКЛОН ПО ИУС Рис. 19 б.

Различие между случаями на рис 19 а и 19 б очевидно. В случае 19 б обратимость не выполняется. Следовательно, только минимальная форма словаря ИУС(НСС) изоморфна структуре процессов ПО.

Изоморфность открывает возможность ИУС строить объективные модели ПО, и, как следствие, подниматься ИУС по эволюционной лестнице, все более и более активно влияя на переустройство процессов ПО в направлении увеличения эволюционного потенциала. Вообще, многочисленные результаты вычислительных экспериментов с моделями ИУС(НСС) и их теоретический анализ позволил сформулировать основные постулаты для эволюционно-перспективных ИУС, но их изложение и анализ предполагается издать отдельной работой.

Изоморфность между материальным (ПО) и идеальным (ИУС(НСС)) мирами связывает их в одно неразрывное гармоничное целое, и у естествоиспытателя появляется чувство не только исследователя, но и творца мира, а, соответственно, и глобальной осмысленности, как существования Вселенной, так и предназначения Человека.

Часть III Определения основных компонент информационного ресурса. Фактически, в изложенном материале предыдущих частей статьи у нас есть все необходимое для вынесения на обсуждение формализованных определений различных компонент информационного ресурса (ТФ-сигнал, информация, знание) в физических единицах измерения системы СБС (см., бит, сек.).

Текстовая форма (ТФ). Это первый качественный переход от физических квантово-континуальных объектов-процессов ПО к их возможным дискретным модельным замещениям (образам) в ИУС, дополнительно имеющим еще и нематериальную характеристику информационного ресурса - семантическую (см. рис. 4).

Качество (число разбиений) дискретизации ТФ по амплитуде и по длительности определяется через обратную связь ИУС – ПО: ТФ1 (входная, состояние ПО) - ТФ2 (выходная, действие ИУС) - ТФ3 (оценка "полезности" внутреннего состояния ИУС, как результата реакции ТФ2 на ТФ1), см. далее - информация.

Как уже отмечалось, мы предполагаем, что процессы в ПО детерминированы (см. рис. 7). Таким образом, тройка: ТФ1 - ТФ2 - ТФ3, также должна быть детерминирована. При этом, если встречаются ситуации:

- - <+>, - - <->, то следует, что исходные ситуации <ТФ1> и/или реакции <ТФ2> различны, и их необходимо различать, посредством увеличения в ИУС числа градаций по амплитуде и/или длительности.

Если же встречаются ситуации:

- - <е1>, - - <е1>, то следует, что исходные ситуации <ТФ1>, без ущерба для ИУС, можно загрубить, уменьшив число градаций по амплитуде и/или длительности.

Для ситуаций:

- - <е2>, - - <е2>, - - <е3>, - - <е3>, следует, что процессы реакций <ТФ2>, также можно загрубить как по амплитуде, так и по частоте.

Можно привести и другие конструкции троек, но основное, что процесс адаптивной подстройки механизмов дискретизации ИУС при преобразовании процессов ПО в ТФ и обратно ТФ в процессы ПО, определяется лишь двумя правилами: в тройках (ТФ1-ТФ2-ТФ3) для ИУС всегда должен выполнять принцип причинности, и при этом, суммарный объем ТФ должен быть минимален (стремится к минимуму).

Поэтому ТФ, по отношению к исходным объектам-процессам ПО, всегда менее ресурсоемка, при потенциальном сохранении всех значимых для ИУС причинно-следственных характеристик исходных объектов-процессов ПО.

Очевидно, что попытки представления информации (ТФ) о каких-либо процессах не в дискретной, а в континуальной форме потребуют "бесконечных" ресурсов для отображения (каждый отсчет - 20-40 десятизначным числом, 1020-40 рецепторов и эффекторов ИУС), что практически невыполнимо в рамках выбранной нами модели Вселенной.

ТФ не существует вне материального носителя, являющегося частью (телом) ИУС. Вне ИУС ТФ становится объектом-процессом (действием, книгой, …). ТФ инварианта по отношению к физическим (физико-химическим) свойствам своего носителя. Принцип инвариантности определяет возможность многообразного кодирования одних и тех же объектов-процессов ПО.

Что позволяет осуществлять коммуникацию ИУС даже различной природы (конструкций). Например, если одна ИУС может воспринимать графическую форму и выдавать информацию только в акустической форме, а другая ИУС наоборот, воспринимает только в акустической форме и может выдавать информацию только в графической форме, то такие ИУС вполне могут вести диалог.





Преобразование процессов ПО в ТФ осуществляется рецепторами (сенсорами) ИУС. Обратное преобразование ТФ в процессы (действие) ПО осуществляется эффекторами ИУС. Таким образом, ИУС и ПО представляют взаимодействующий комплекс (см. рис. 4), при этом, ИУС может управлять процессами в ПО для повышения собственного эволюционного потенциала, выбирая среди "равновероятных" реакций <ТФ2>, которая будет максимизировать <ТФ3> на текущую ситуацию ПО <ТФ1>.

Дискретную форму, выражаемую последовательностью кодов алфавита (А={a, b, c, …, z…}) и отображающую с любой необ(13) ходимой степенью точности изменение физического параметра во времени, будем называть текстовой формой.

Понятно, что ТФ характеризуется размером |А| алфавита отображения А, частотой отсчетов (рецепторов и эффекторов) и ее длительностью t=(t2– t1+1). Длина ТФ в символах L = f(t) = (t2–t1+1)*. Объем ТФ измеряется ТФ в битах:

объем ТФ в битах = log2|A| * L = log2|A| * t *, (13а) где: знак - обозначает – ближайшее большее целое.

Таким образом, единицами измерения ТФ являются: см. (место от начала символа в алфавите А, - его имя), сек (длительность ТФ) и сек-1 (частота отсчетов (символов) за одну единицу времени, =(см *сек-1)), и в битах измеряется объем ТФ.

В реальных ИУС частота отсчетов может быть неравномерна во времени, также и символам алфавита могут соответствовать различные (не равные) диапазоны амплитуды изменения параметра. Все определяется качеством адаптационных возможностей ИУС.

Сигнал. Сигналом является произвольный участок ТФ по длине соизмеримый с размером алфавита А, т.е. t1, t2: t2 - t1 |A|. Сигнал характеризует особенности ТФ. Например, размер, цвет знаков алфавита А. Сигнал может характеризовать ПО, принадлежность алфавита, но не касается никаких целостных семантических аспектов, касающихся процессов ПО.

Сигнал – произвольный отрезок текстовой формы (14) Единицами измерения сигнала являются единицы измерения ТФ: см., сек. и бит. Дополнительными относительными характеристиками сигнала является: длительность (сек ~ см.) и безразмерная величина текстовой энтропии [7] (от 1 и до 0, 1 – полный хаос, "белый шум" и 0 – полный детерминизм) Образ. Семантическая единица ИУС, замещающая процесс-объект ПО.

Хранится и используется ИУС как неделимое целое (смысловой квант). Самые простые образы (терминальные) – коды алфавита А текстовой формы.

Образы имеют иерархическую природу. Сложные образы состоят из более простых образов. Пример образов: буквы, слоги, слова, фразы и т.д.

Образы: k, g, m – это множество пар: t1k t2k ; t1g t2g ; …, t1m t2m ; где верхний индекс – имя образа, а нижний - время (индекс символа) начала и завершения образа в конкретной ТФ. Если t1k = t1g, или t2m = t2d, то образы: k, g, m, d вложенные, или с перекрытиями. Если t1k > t1g и t2k < t2g, при g, то образ k является уникальным.

Помимо обычных характеристик в единицах измерения ТФ: см., сек. и бит, у образа появляется "имя", которое измеряется в координатах множества пар и может быть выражено в пространственной координате – в см* шкалы.

Образ – вычлененная ИУС (НСС) знаковая последователь(15) ность ТФ, соответствующая целому числу причинносвязанных процессов ПО Информация. Общепринято, что информация всегда несет какую-либо законченную смысловую нагрузку. Например, фраза: "идет снег" - информация (т.к. она вызывает мысль, например, "пойти на лыжах" и, как следствие, получить от этой прогулки удовольствие), тогда как: "идет" и "снег", – это образы (т.к. чтобы эти сообщения вызвали у вас реакцию, вам необходимо получить дополнительные сообщения – ответы на ряд вопросов: "кто или что идет", "причем здесь – снег", и ряд других, если конечно "идет" и "снег" не являются ответом на предыдущие ваши вопросы).

Информация является прагматической единицей (квантом) ИУС. Информация всегда имеет определенную грамматико-прагматическую структуру: образы состояния ПО; образы действия ИУС; Е+, т.е. в тройках (ТФ1-ТФ2-ТФ3, Е+), см. выше ТФ. ИУС всегда настраивается на восприятие ТФ через эту прагматическую структуру (Е+), которая, в свою очередь, может быть представлена как внутренний образ ИУС (ТФ3). Таким образом, из ТФ выделяется только прагматически окрашенная для ИУС информация.

Особенность конструкции информации заключается в том, что она объединяет себе дискретную часть: ТФ1, ТФ2 и аналоговую ТФ3 или Е+. Е+ - это своеобразный "эмоциональный" уровень удовлетворенности собственной реакции ТФ2 на ТФ1. Эта "эмоциональность" пронзает все процессы ИУС, хоть как-то связанные с полученным результатом. Аналоговая форма Е+ позволяет безадресно (глобально, масштабно) управлять настройкой ИУС на получение ею положительных "эмоций" - Е+.

Ценность информации всегда оценивается по величине Е+ в данной структуре. Информация содержит образ управления ПО. При отсутствии в информации образа Е+ она впоследствии для ИУС (генетически) игнорируется.

Если есть информация, то должна быть и "не информация". Так если, ТФ не укладывается ни в одну из структур восприятия ИУС, то ТФ не воспринимается (не запоминается) как информация, и относится ИУС либо к образу, либо к сигналу (шуму).

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.